Surveillance et analyse de machine virtuelle assistée par l'hôte

L'arrivée des extensions de processeurs Intel VMX et AMD SVM ont rendu possible la virtualisation de la plateforme x86 en exécutant des systèmes invités non modifiés. Les technologies de virtualisation telles que KVM et Xen sont devenues de plus en plus populaires et sont largement adoptées par l'industrie et les groupes de recherche pour une variété d'applications. Les systèmes virtualisés bénéficient de l'isolation virtuelle offerte par la virtualisation, ce qui donne l'illusion du contrôle absolu sur les ressources de l'hôte. Cette isolation affecte la performance de toute application s'exécutant dans un environnement de machine virtuelle, principalement en raison du surcoût induit par les interactions avec l'hyperviseur et aussi les interactions avec d'autres machines virtuelles cohabitant sur la même machine. Cependant, il est possible de bénéficier de cette fonctionnalité pour investiguer des causes profondes de dégradation de performance pendant que le système passe par des phases critiques comme le démarrage et l'arrêt, ce qui est très difficile à surveiller dans un environnement non virtualisé. L'objectif de cette étude est de fournir une infrastructure de surveillance basée sur des techniques de paravirtualisation qui facilite la collaboration entre l'hôte et les invités et permet ainsi une détection précise des temps de latence. Pour atteindre cet objectif, nous utilisons des canaux de communication, l'hypercall et la mémoire partagée, des techniques basées sur la paravirtualisation que nous avons développées dans le traceur Ftrace. Notre approche fonctionne à travers l'infrastructure de l'hyperviseur pour faciliter le partage des données des systèmes invités, sans recourir aux opérations d'E/S utilisant le réseau et le disque, car les deux ne sont pas disponibles pendant le démarrage ou l'arrêt de la VM. De plus, en utilisant ces opérations d'E/S, les machines virtuelles souffrent d'une baisse significative des performances. Enfin, nous avons développé une optimisation KVM afin de supprimer la multiplication de sortie et permettre à notre approche de surveiller efficacement les environnements imbriqués.